DE3129282A1

DE3129282A1 - Verfahren zur sprecherabhaengigen erkennung von einzelnen gesprochenen worten in fernmeldesystemen

Info

Publication number: DE3129282A1
Application number: DE19813129282
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 8000 München Liegl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-07-24
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1983-02-10

Description

Verfahren zur sprecherabhängigen Erkennung von einzelnen
gesprochenen Worten in Fernmeldesystemen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sprecherabhängigen Erkennung von einzelnen gesprochenen Worten in Fernmeldesystemen, wobei nach Eingabe einer Kennnummer über ein Eingabegerät, z.B. einen Fernsprechapparat und Erkennung dieser Kennummer als einer bebestimmten Person zugeordnet, aus einer bestimmten Anzahl von dieser Person ursprünglich in einen Sprachmusterspeicher eines zentral angeordneten Spracherkennungssystems eingesprochener und dort in Sprachparameterform gespeicherter Worte willkürlich ein Teil dieser Worte ausgewählt und über z.B. ein Display am Eingabegerät der dort befindlichen Person angezeigt wird und daß nach Einsprechen dieser angezeigten Worte in das Eingabegerät durch die dort befindliche Person diese Worte in einer Aufbereitungseinheit des Spracherkennungssystems in die einzelnen charakteristischen Sprachparameter zerlegt und mit den den ausgewählten Worten entsprechenden im Sprachmusterspeicher befindlichen Sprachparametern verglichen werden.
Es ist bereits ein Verfahren bekannt (Electronics Januar 27,1981, S.53, Hamilton: Just a phone call will transfer funds), bei welchem eine berechtigte Person über ein Eingabegerät - z.B. einen Fernsprechapparat mit Display - eine personenbezogene Kennummer zu einem Spracherkennungssystem durchgibt. Dieses Spracherkennungssystem enthält einen dieser Kennummer zugeordneten Sprachmusterspeicher, in welchem ca. 10 von dieser Person ursprünglich eingesprochene Worte in Form von sprachcharakteristischen auf diese Person be- zogenen Sprachparameter eingespeichert sind. Das Spracherkennungssystem wählt willkürlich z.B. vier von diesen Worten aus und gibt diese nacheinander in Schriftform auf eine Anzeige (Display) des Eingabegerätes. Damit wird die eingebende Person aufgefordert, diese vier Worte einzusprechen. Eine in dem Spracherkennungssystem enthaltene Aufbereitungseinheit setzt diese gesprochenen Worte in die sprechercharakteristischen, Sprachparameter um und diese werden dann mit dem im Sprachmusterspeicher enthaltenen, den vier Worten entsprechenden Sprachparametern verglichen. Stimmen die von der Aufbereitungsein heit gelieferten und die im Sprachmusterspeicher enthaltenen Parameter in einem bestimmten Mindestmaß überein, dann erfolgt eine positive Erkennung, die beispielsweise die Bearbeitung eines Auftrages oder die Zugangsmöglichkeit zu einem Raum usw. ermöglicht. Stimmen die Parameter nicht ausreichend überein, dann kann die Aufforderung zum wiederholten Einsprechen oder z.B. eine Sperrreaktion erfolgen.
Die Aufgabe der Erfindung soll darin bestehen, ein Verfahren zu finden, mit Hilfe dessen man auf die Eingabe einer Kennummer verzichten kann und bei dem vor allem ein bei einem großen Personenkreis relativ großer Wortmusterspeicher entfallen kann, wobei die Sicherheit der Erkennung und die Fälschungssicherheit gewahrt bleiben soll.
Dies wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß am Eingabegerät eine zur Abtastung eines Magnetstreifens geeignete Abtasteinrichtung vorgesehen ist, in welche von der eingebenden Person ein Magnetstreifenträger einschiebbar ist, wobei der Magnetstreifen eine Anzahl von der eingebenden Person ursprünglich gesprochener Worte in Sprachparameterform gespeichert enthält und wobei nach Aufnahme dieser Sprachparameter im Spracherkennungssystem nach Auswahl eines kleineren Teiles der auf dem Magnetstreifen vorhandenen Worte bzw.
deren Sprachparameter und Durchgabe der Worte mit Sprechaufforderung an das Eingabegerät die von der eingebenden Person gesprochenen Worte in der Aufbereitungseinheit in die charakteristischen Sprachparameter umgesetzt und als solche mit den entsprechenden aus dem Magnetstreifen gewonnenen Sprachparametern verglichen werden.
Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß man auf die Eingabe einer Kennummer verzichten kann und daß der bei einem großen Personenkreis relativ große Wortmusterspeicher entfällt. Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß bei Vorhandensein einer Vorrichtung zur Sprachanalyse und Eingabe für den Magnetstreifen das Belegen des Magnetstreifens mit Information von dem Ort des Spracherkennungssystems unabhängig ist und daß jederzeit eine Informationsänderung auf einem einzelnen Magnetstreifen ohne Eingriff in das Spracherkennungssystem vorgenommen werden kann, Auch ist die Anzahl der Magnetstreifenbesitzer unbegrenzt.
Zum besseren Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens soll nachstehend kurz auf die Wirkungsweise eines die menschliche Sprache erkennenden Spracherkennungssystems eingegangen werden.
Ein elektronisches Spracherkennungssystem analysiert die akustischen Parameter eines gesprochenen Wortes und vergleicht diese mit den Parametern eines vorher von diesem Sprecher in einer Lernphase gesprochenen und in einem Sprachmusterspeicher abgespeicherten Musterwortes. Unter "Lernenn ist dabei zu verstehen, daß die Person das oder die einzelnen Wörter mehrmals über ein Eingabegerät in den Aufbereitungsteil des Spracherkennungssystems eingibt, so daß dort die charakteristischen Parameter ge- wonnen und abgespeichert werden können. Unter Wortparameter sind Parameter zu verstehen, die z.3. Aussagen machen über die Grundfrequenz der Stimme der einsprechenden Person, über Sprechgeschwindigkeit, Sprechlautstärke und Bestimmung anderer sprecherunterschiedlicher Parameter. Werden später eingesprochene Worte in ihre Parameter zerlegt, dann wird sich eine Ubereinstimmung dieser Parameter mit den Parametern des gleichen Wortes in Wortmusterspeicher nur ergeben, wenn das Einsprechen der Worte durch die gleiche Person erfolgt.
Hat die berechtigte Person ihre Kennummer in das Spracherkennungssystem eingegeben, dann wird dort der Zugriff zu einem Speicherplatz im Wortmusterspeicher ermöglicht, der alle von der der Kennummer entsprechenden Person ursprünglichen eingesprochenen, d.h. "gelernten" Worte in Parameterform enthält. In dem bekannten System erfolgt nun eine Auswahl von einigen Worten aus der Gesamtzahl der von dieser Person "gelernten" Worte und diese werden im allgemeinen nach einer Umsetzung in eine für eine Displayanzeige auswertbare Information am Eingabegerät sichtbar gemacht. Die entsprechende Person muß nun über das Eingabegerät diese Worte möglichst in der gelerntenn Form (entsprechende Betonung, Sprechgeschwindigkeit) einsprechen. Die Worte werden in einer Aufbereitungseinheit nach einer Wortanfang- und -wortende erkennung in die sprechercharakteristischen Parameter umgesetzt. Waren beispielsweise 4 Worte aus der Zahl der gelernten Worte einzusprechen, dann werden Jetzt die Parameter der eingegebenen mit den entsprechenden Parametern der in Parameterform gespeicherten 4 Worte verglichen. Es kommt zu einem Erkennen der Person oder zu einer Rückweisungsanzeige, wenn alle oder auch nur eines der Worte als von dieser Person gesprochen nicht erkannt wurde.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in dem Spracherkennungssystem kein Wortmusterspeicher mit einem festen Speicherplatz für jeweils eine Person vorgesehen, sondern es ist nur ein Kurzzeitspeicher (überschreibbar) vorgesehen, der für kurze Zeit die Sprachparameter aller ttgelernten" Worte einer einzigen Person aufnimmt.
Der Lernvorgang ist in diesem Fall so zu verstehen, daß sich zum Beispiel auf einem Ausweis der bestimmten Person ein Magnetstreifen befindet, welcher von dem Eigentümer über eine Eingabevorrichtung besprochen wurde.
Dabei ist eine bestimmte Anzahl von Worten vorgeschrieben, die als oben geschilderte Sprachparameter vorliegen.
An dem Eingabegerät, über welches im Bedarfsfall die Verbindung zu dem Spracherkennungssystem hergestellt wird, befindet sich eine Abtastvorrichtung, welche den Informationsinhalt des Magnetstreifens zum Spracherkennungssystem überträgt. Das Spracherkennungssystem wählt jetzt aus dem in Parameterform vorliegenden Worten z.B. 4 Worte aus und sendet diese zur Sichtbarmachung auf einer Displayanzeige zum Eingabegerät mit einer Einsprechaufforderung zurück. Die betreffende Person muß nun diese 4 Worte einsprechen und diese werden durch die Aufbereitungseinheit in die charakteristischen Parameter zerlegt. Anschließend erfolgt ein Vergleich dieser durch Zerlegung gewonnenen Parameter mit den im Kurzzeitspeicher enthaltenen, den vier Worten entsprechenden Parametern. Stimmen die Parameter in einem bestimmten Mindestmaß überein, dann erfolgt eine positive Kennung und Freigabe des angeforderten Dienstes. Im negativen Falle erfolgt eine Wiederholungsaufforderung oder z.B.
eine endgültige Rückweisung. In allen Fällen wird der Kurzzeitspeicher freigegeben und ist für eine erneute Einspeicherung (Uberschreibung) frei.
Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einfacher Weise möglich ist, die Eingabe einer Kennummer zu vermeiden und einen großen Festspeicher zur Einspeicherung der Musterworte aller Worte der berechtigten Personen durch einen wesentlich kleineren Kurzzeitspeicher zu ersetzen.
Außerdem erhöht sich die Bedienungsfreundlichkeit.
1 Patentanspruch

Claims

Patentanspruch Verfahren zur sprecherabhängigen Erkennung von einzelnen gesprochenen Worten in Fernmeldesystemen, wobei nach Eingabe einer Kennummer über ein Eingabegerät, z.B. einen Fernsprechapparat und Erkennung dieser Kennummer als einer bestimmten Person zugeordnet, aus einer bestimmten Anzahl von dieser Person ursprünglich in einen Sprachmusterspeicher eines zentral angeordneten Spracherkennungssystems eingesprochener und dort in Sprachparameterform gespeichermeter Worte willkürlich ein Teil dieser Worte ausgewählt und über z.B. ein Display am Eingabegerät der :dort befindlichen Person angezeigt wird und daß nach Einsprechen dieser angezeigten Worte in das Eingabegerät durch die dort befindliche Person diese Worte in einer Aufbereitungseinheit des Spracherkennungssystems in die einzelnen charakteristischen Sprachparameter zerlegt und mit den den ausgewählten Worten entsprechenden im Sprachmusterspeicher befindlichen Sprachparametern verglichen werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Eingabegerät eine zur Abtastung eines Magnetstreifens geeignete Abtastvorrichtung vorgesehen ist, in welche von der eingebenden Person ein Magnetstreifenträger einschiebbar ist, wobei der Magnetstreifen eine Anzahl von der eingebenden Person ursprünglich eingesprochener Worte in Form von Sprachparametern gespeichert enthält und wobei nach Aufnahme dieser Sprachparameter im Spracherkennungssystem nach Auswahl eines kleineren Teiles der auf dem Magnetstreifen vorhandenen Worte bzw.

deren Sprachparameter und Durchgabe der Worte mit Sprechaufforderung an das Eingabegerät die von der eingebenden Person gesprochenen Worte in der Aufbereitungseinheit in die charakteristischen Sprachparameter umgesetzt und als solche mit den entsprechenden aus dem Magnetstreifen gewonnenen Sprachparametern verglichen werden.